專利名稱：：高落差重型帶式輸送機(jī)的帶速控制與發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型屬于高落差帶式輸送機(jī)的帶速控制
技術(shù)領(lǐng)域：
，主要涉及的是一種高落差重型帶式輸送機(jī)的帶速控制與發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
：帶式輸送機(jī)屬于一種連續(xù)輸送物料的裝置，是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中組成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線所不可缺少的部分，是物料搬運(yùn)機(jī)械化系統(tǒng)中的基本單機(jī)，其性能決定了運(yùn)輸機(jī)械化的效率和水平。適用性很強(qiáng)，可用于長、短距離、大、小批量、成件物料和散粒物料的運(yùn)輸。廣泛用于建材、煤炭、冶金、建筑、糧食、化工、電力等部門。高落差重型帶式輸送機(jī)是帶式輸送機(jī)一種類型。專門用于礦山，地勢落差較大，輸送距離較長，輸送物料量較大、物料粒度較大，環(huán)境惡劣的工況場合。通常是由二至三臺變頻電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。然而，利用高落差重型帶式輸送機(jī)有以下不足(1)由于制造等原因，機(jī)頭配置的一臺160kW變頻電動機(jī)和機(jī)尾配置的二臺160kW變頻電動機(jī)，在實(shí)際使用中該三臺型號為YSP315L-4電動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)與實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)很難相符，這樣不僅使得該三臺電動機(jī)的輸出動力不能起到合力用途，而且還會形成阻礙作用，生產(chǎn)時不宜控制；(2)由于用于礦山的高落差重型帶式輸送機(jī)多屬地勢落差較大，輸送距離較長，輸送物料量較大、物料粒度較大，具有較高的勢能。當(dāng)帶式輸送機(jī)速度達(dá)到1.2m/s，產(chǎn)量超過400t/h時，在物料重力勢能的作用下會出現(xiàn)帶式輸送機(jī)速度逐漸加快，當(dāng)輸送能力達(dá)到一定產(chǎn)量時極易突破帶式輸送機(jī)制動能力(剎車控制力)，而產(chǎn)生"飛車現(xiàn)象"(即帶速越來越高高、失去控制)，輕則使輸送的物料脫離皮帶的帶面而飛出皮帶，造成很大的物料損失和生產(chǎn)損失；重則還會給人身和設(shè)備安全造成嚴(yán)重威脅；帶式輸送機(jī)速度的逐漸加快，使得原來的驅(qū)動電機(jī)處于輸出負(fù)功狀態(tài)(即發(fā)電狀態(tài))，電動機(jī)發(fā)熱，溫度升高很快，極易使電動機(jī)絕緣保護(hù)燒壞，電動機(jī)壽命縮短直至燒毀。為了避免"飛車現(xiàn)象"，只能降低帶式輸送機(jī)的速度，由此會嚴(yán)重制約物料的輸送，無法滿足生產(chǎn)的需要，必須延長輸送時間，造成很大的人力物力浪費(fèi)。要解決上述的問題，就要抑制和有效的控制飛車、提高產(chǎn)量和穩(wěn)定生產(chǎn)。因此，尋找其解決方法已迫在眉睫。目前尚無較為理想的解決辦法。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的任務(wù)就是提出一種高落差重型帶式輸送機(jī)的帶速控制與發(fā)電裝置。利用帶式輸送機(jī)輸送高落差物料具有的勢能，通過發(fā)電機(jī)將勢能轉(zhuǎn)換為電能并替代驅(qū)動電機(jī)，實(shí)現(xiàn)在有效控制帶式輸送機(jī)帶速的同時利用勢能進(jìn)行發(fā)電的目的。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的采取的技術(shù)方案是在現(xiàn)有主要由皮帶輸送機(jī)機(jī)頭、皮帶輸送機(jī)機(jī)尾、皮帶輸送機(jī)滾筒、輸送帶、減速機(jī)、變頻電動機(jī)、變頻器及變頻器電阻、高落3差重型帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在所述皮帶輸送機(jī)機(jī)尾部位配置一臺發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)與原有的變頻電動機(jī)同軸轉(zhuǎn)動，即用于帶動皮帶輸送機(jī)滾筒轉(zhuǎn)動的傳動軸的一端通過減速機(jī)與變頻電動機(jī)的輸出端連接，另外一端通過減速機(jī)與發(fā)電機(jī)的輸入端連接。本實(shí)用新型利用帶式輸送機(jī)輸送高落差物料具有的勢能，通過采用普通發(fā)電機(jī)將勢能轉(zhuǎn)換為電能，替代動力電機(jī)的驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)即能控制帶式輸送機(jī)的帶速又可以利用勢能進(jìn)行發(fā)電的目的。本實(shí)用新型設(shè)置在高落差重型帶式輸送機(jī)機(jī)尾部位的一臺160kW發(fā)電機(jī)，自身可以產(chǎn)生了一定的制動力矩，從而能夠在很大程度上抵消了物料勢能轉(zhuǎn)化成的動能，起到了一定的調(diào)控帶式輸送機(jī)帶速的作用，同時發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能用于回饋到礦山變電所380V母線電網(wǎng)自用。由于在帶式輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時一直處于負(fù)功狀態(tài)即發(fā)電狀態(tài)，因此，可拆除原有機(jī)尾配置的二臺160kW變頻電動機(jī)中其中的一臺變頻柜和電動機(jī)作為備用，節(jié)省了設(shè)備資金。這樣就把發(fā)電機(jī)制動和變頻器變頻制動二者有機(jī)的結(jié)合起來，即保證高落差帶式輸送機(jī)安全、平穩(wěn)、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)；又可以產(chǎn)生良好的直接經(jīng)濟(jì)效益、間接的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，可以廣泛應(yīng)用于各種建材、煤炭、冶金、有色等各個行業(yè)。本實(shí)用新型采用直接工業(yè)試驗(yàn)法確定發(fā)電、帶速調(diào)節(jié)控制與生產(chǎn)的最佳工藝參數(shù)，之后進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，并對系統(tǒng)進(jìn)行了檢測。具體如下1)帶速2.4m/s;2)發(fā)電功率55kW;3)變頻控制頻率45Hz和44.5Hz;4)運(yùn)輸量>700噸/時；5)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能用于回饋到礦山變電所380V母線電網(wǎng)。本實(shí)用新型在礦山高落差重型帶式輸送機(jī)上應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電與帶速同步控制。為所有礦山的高落差帶式輸送機(jī)的帶速控制與發(fā)電提供了一種新途徑。圖1為現(xiàn)有高落差重型帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中l(wèi)、380v母線，2、皮帶輸送機(jī)機(jī)尾，3、皮帶輸送機(jī)機(jī)頭，4、皮帶輸送機(jī)滾筒，5、輸送帶，6、減速機(jī)，7、變頻電動機(jī)，8、變頻器，9、變頻器電阻，10、發(fā)電機(jī)，11、穩(wěn)壓調(diào)整回饋電路(單元)。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的設(shè)施方式進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1結(jié)合圖2所示本實(shí)施例是在現(xiàn)有主要由皮帶輸送機(jī)機(jī)尾2、皮帶輸送機(jī)機(jī)尾3、皮帶輸送機(jī)滾筒4、輸送帶5、減速機(jī)6、變頻電動機(jī)7、變頻器8及變頻器電阻9構(gòu)成的高落差重型帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，將原有設(shè)置在皮帶輸送機(jī)機(jī)尾2用于驅(qū)動皮帶輸送機(jī)滾筒4轉(zhuǎn)動的二臺160kW變頻電動機(jī)7其中的一臺電動機(jī)、變頻器8和變頻器電阻9拆除作為備用，另外配置一臺發(fā)電機(jī)10和穩(wěn)壓調(diào)整回饋電路(單元)ll，穩(wěn)壓調(diào)整回饋電路(單元)11的功能就是用來調(diào)整和輸送發(fā)電機(jī)10借助勢能所發(fā)出電的，并把發(fā)出電送回到380v4母線1主電網(wǎng)上。該發(fā)電機(jī)10與原有的變頻電動機(jī)7同軸轉(zhuǎn)動，即用于帶動皮帶輸送機(jī)滾筒4轉(zhuǎn)動的傳動軸的一端通過減速機(jī)6與變頻電動機(jī)7的輸出端連接，另外一端通過減速機(jī)與發(fā)電機(jī)10的輸入端連接。這樣，在帶式輸送機(jī)工作時(輸送量^400噸/時)，當(dāng)物料運(yùn)行至最大坡度時，由于重力勢能的作用，電機(jī)開始做負(fù)功，功率達(dá)到負(fù)30kW，此時投入回饋裝置，回饋單元開始工作，按設(shè)定的參數(shù)開始運(yùn)行，回饋電流70A左右，發(fā)電機(jī)功率55kW，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生制動力矩抵消重力勢能(動能)，減少電動機(jī)的負(fù)功，把電動機(jī)功率提高到25%左右，起到制動作用。同時變頻器上的制動電阻，隨著負(fù)荷的大小進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài)，保證輸送系系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，同時發(fā)出的電能回饋到礦山變電所380V母線1上。當(dāng)輸送的物料減少時(輸送量<400噸/時)，回饋裝置退出運(yùn)行，發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行，不致于電動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)做無用功。本實(shí)施例帶速控制與發(fā)電裝置運(yùn)行參數(shù)是(1)帶速2.4m/s，(2)發(fā)電功率55kW，(3)變頻控制頻率45Hz和44.5Hz，(4)運(yùn)輸量>700d/t。本實(shí)用新型所述的發(fā)電機(jī)10可以是MAGNAPLUS交流同步發(fā)電機(jī)，型號MP_150_4，額定發(fā)電功率為150kW，額定電流289A，額定電壓380V，額定頻率50Hz的變頻電機(jī)。本實(shí)用新型所述的電動機(jī)是三相異步電機(jī)，型號YSP315L-4，額定功率為160kW，額定電流289A，額定電壓380V，額定頻率50Hz的變頻電機(jī)。本實(shí)用新型所述的變頻器采用的是施耐德Telemecaniaue變頻器Altivar71，最大回饋電流150A，功率因數(shù)為99%。本實(shí)用新型所述的控制帶速的設(shè)備是發(fā)電機(jī)產(chǎn)生制動力矩和變頻器電阻9，該電阻型號RXG—45千瓦，總阻值2.1Q±5%。本實(shí)用新型所述的帶式輸送機(jī)是DTII重型皮帶機(jī)5，皮帶尺寸是B1000*3600000的ST-1600皮帶。經(jīng)試驗(yàn)，把變頻拖動和發(fā)電制動有機(jī)的結(jié)合起來保證高落差皮帶機(jī)安全、平穩(wěn)、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)。具有以下效益(1)經(jīng)濟(jì)效益①每小時臺時產(chǎn)量提高400噸左右，每天多生產(chǎn)5200噸，每月按25天計算總產(chǎn)量提高130000噸，每月創(chuàng)造價值近100萬元。僅2008年創(chuàng)造價值1200萬元。②改造方案實(shí)施后，皮帶機(jī)產(chǎn)量具有800t/h的生產(chǎn)能力，發(fā)電機(jī)輸出功率55kW，皮帶機(jī)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，滿足了生產(chǎn)需要，同時每年回饋電網(wǎng)自用電180000kWh。每年節(jié)約電費(fèi)9萬元。③改造后可以節(jié)省一臺160kW帶式輸送機(jī)的驅(qū)動電動機(jī)、變頻器、電阻并減少消耗25萬余元/年。(2)社會效益杜絕了由于飛車造成的大量的物料損失及生產(chǎn)損失，也有效的保護(hù)了周邊環(huán)境；確保了3600米長膠帶設(shè)備的安全運(yùn)行，抑制了皮帶飛車，保證了皮帶、托輥、滾筒、控制系統(tǒng)、皮帶機(jī)的安全運(yùn)行，確保了5000t/d熟料生產(chǎn)的正常進(jìn)行，具有極大的廣泛應(yīng)用性。本實(shí)用新型所用各種主要設(shè)備如表1所示<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種高落差重型帶式輸送機(jī)的帶速控制與發(fā)電裝置，包括皮帶輸送機(jī)機(jī)頭(2)、皮帶輸送機(jī)機(jī)尾(3)、皮帶輸送機(jī)滾筒(4)、輸送帶(5)、減速機(jī)(6)、變頻電動機(jī)(7)、變頻器(8)及變頻器電阻(9)，其特征是在所述皮帶輸送機(jī)機(jī)尾(3)部位配置一臺發(fā)電機(jī)(10)，該發(fā)電機(jī)(10)與所述的變頻電動機(jī)(7)同軸轉(zhuǎn)動，即用于帶動皮帶輸送機(jī)滾筒(4)轉(zhuǎn)動的傳動軸的一端與變頻電動機(jī)(7)的輸出端連接，另外一端與發(fā)電機(jī)(10)的輸入端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高落差重型帶式輸送機(jī)的帶速控制與發(fā)電裝置，其特征是所述的發(fā)電機(jī)(10)采用的是MAGNAPLUS交流同步發(fā)電機(jī)，型號MP-150-4，額定發(fā)電功率為150kW，額定電流289A，額定電壓380V，額定頻率50Hz的變頻電機(jī)。3根據(jù)權(quán)利要求1所述的高落差重型帶式輸送機(jī)的帶速控制與發(fā)電裝置，其特征是所述的變頻器為施耐德Telemecaniaue變頻器，Altivar71變頻柜，最大回饋電流150A，功率因數(shù)為99%。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的高落差重型帶式輸送機(jī)的帶速控制與發(fā)電裝置，其特征是所述的控制帶速的設(shè)備是發(fā)電機(jī)產(chǎn)生制動力矩和變頻器上的制動電阻，制動電阻型號RXG-45千瓦，總阻值2.1Q±5%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高落差重型帶式輸送機(jī)的帶速控制與發(fā)電裝置，其特征是所述的變頻發(fā)電機(jī)(7)發(fā)出的電能用于回饋到礦山變電所380V母線電網(wǎng)。專利摘要本實(shí)用新型公開的一種高落差重型帶式輸送機(jī)的帶速控制與發(fā)電裝置是在現(xiàn)有主要由皮帶輸送機(jī)機(jī)尾(2)、皮帶輸送機(jī)機(jī)頭(3)、皮帶輸送機(jī)滾筒(4)、輸送帶(5)、減速機(jī)(6)、變頻電動機(jī)(7)、變頻器(8)及變頻器電阻(9)高落差重型帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在所述皮帶輸送機(jī)機(jī)尾(3)部位配置一臺發(fā)電機(jī)(10)，該發(fā)電機(jī)與原有的變頻電動機(jī)同軸轉(zhuǎn)動，即用于帶動皮帶輸送機(jī)滾筒轉(zhuǎn)動的傳動軸的一端與變頻電動機(jī)的輸出端連接，另外一端與發(fā)電機(jī)的輸入端連接。本實(shí)用新型利用帶式輸送機(jī)輸送高落差物料具有的勢能，通過發(fā)電機(jī)將勢能轉(zhuǎn)換為電能并替代動力電機(jī)的驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)在有效控制帶式輸送機(jī)帶速的同時利用勢能進(jìn)行發(fā)電的目的。文檔編號B65G15/00GK201458224SQ20092008875公開日2010年5月12日申請日期2009年3月2日優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日發(fā)明者喬銅柱,劉林,劉龍,李中心,王占京,袁媛申請人:洛陽黃河同力水泥有限責(zé)任公司